CoAlW合金时效过程中γ'相析出的相场模拟

运用相场方法模拟了CoAlW合金时效过程中,L12有序结构的γ′相从共格无序面心立方母相γ中析出的过程。基于静态浓度波的形式描述结构的有序度,构造了关于浓度和有序度的自由能曲面。将晶格的错配应变和L12结构的4种反相纳入模型中,并考虑两相弹性模量差别对组织演化的影响。通过二维计算机模拟,得到与实验相符的组织形态,证实了CoAlW合金中γ/γ′沉淀强化机制。     

FGH95镍基合金的相组成及γ′相的粒度分布

为了研究FGH95合金的相组成及γ′相的粒度分布,采用电解萃取方法提取热处理态FGH95合金中的γ′相,测定γ′相的相组成结构式;通过XRD曲线测定γ′、γ相的晶格常数及错配度,对萃取的合金中γ′相粉末进行小角度衍射,测定出γ′相的粒度分布.结果表明,经1140℃固溶和时效处理后,合金的组织结构由γ′相（质量分数约为47.8%）、γ相（质量分数约为51.2%）、（Nb,Ti）C、（Nb,W）B₂、Nb₃B₂和Cr₂₃C₆等碳、硼化物（质量分数约为1%）组成,γ′相的结构组成式为（Ni_0.896Co _0.055Cr _0.017Fe _0.031）₃（Ti _0.224Nb _0.134Al_0.473Mo _0.038W _0.066Cr _0.064）,其中,在36~60nm和60~96nm尺寸范围内的γ′相粒子质量分数分别为306%和291%,且细小γ′相在晶内弥散分布,而粗大γ′相分布于较宽的颗粒边界区域,并进一步测算出合金中γ′、γ两相的晶格常数分别为0.35986nm和0.35912nm,晶格错配度为0.2058%.     

化学沉淀-局部规整法制备棒状及片状BaFe12O19

以针状-γFeOOH为原料,采用化学沉淀-局部规整法制得棒状及片状BaFe12O19。通过控制搅拌速率调变γ-FeOOH的长径比和结晶有序程度,得到结晶有序程度较低但长径比为8～10和结晶有序程度较高但长径比为2～5的棒状BaFe12O19。受形成历程影响,900℃焙烧条件下所得BaFe12O19中含有少量α-Fe2O3和BaFe2O4杂相。前驱体加入少量NaCl,由于其起到提高γ-Fe2O3相变温度和助熔剂的双重作用,前驱体900℃焙烧物为纯相且结晶有序程度较高的BaFe12O19,且颗粒呈明显的二维近六角片状.     

热处理对喷射成形镍基高温合金γ'相的影响

采用光学显微镜和扫描电镜研究了热处理对喷射成形镍基高温合金GH742y组织的影响.结果表明:采用合适的热处理工艺能使沉积态合金中疏松组织减少,随着固溶温度的升高,合金的晶粒尺寸没有发生明显的变化.在 1140℃及其以上温度固溶处理时,γ ′能够完全固溶于基体.在1140℃固溶处理后进行时效处理,随时效时间延长,γ′相平均半径逐渐增大,并且在时效初期γ′相长大速度较快,在时效后期γ′相长大趋势变缓.γ′相的大小和分布随加热温度和保温时间的变化而变化.γ′相的形貌随着时效时间的延长,由梅花状逐渐变得圆润,而分布则越来越不平衡,聚集并长大.     

脉冲电流对一种镍基高温合金γ’相粗化行为的影响

对一种镍基高温合金进行脉冲电流处理,研究了脉冲电流与时效处理过程中γ’相的粗化行为．结果表明,与相同温度时效状态相比,脉冲电流条件下合金中γ’相的长大速率显著增加．脉冲电流下γ’相的粗化遵循Lifshitz—Slyozov—Wagner理论,与时效过程中γ’相粗化激活能相比降低64．3％．脉冲电流处理过程中,脉冲电子流加剧合金原子自身的热振动,使原子处于相对高能状态,降低合金中原子跃迁激活能;脉冲电流初期由于瞬时升温而形成热应力,提高合金中的空位浓度,加速合金中的原子扩散,促进γ’相的粗化．     

γ'-Pt3Al和γ'-Ni3Al相的热力学性能比较:第一性原理研究

高温镍基合金由于其优异的性能而被广泛应用于航空航天领域,但其晶界脆性断裂和室温塑性差的缺点也在一定程度上限制了其发展.研究发现,在Pt-Al基合金中存在类似于Ni3Al的γ'析出相.本文使用Materials Studio软件包的CASTEP代码来模拟γ'-Pt3Al相和γ'-Ni3Al相的热力学性能.通过比较两者的电...     

热处理工艺对K445抗热腐蚀高温合金中γ相的影响

针对燃气轮机叶片的材料、制造工艺对燃气轮机的影响问题,研制了一种新型抗热腐蚀高温合金K445,它可作为燃气轮机的叶片材料.在研究中主要探讨了固溶处理及时效处理对γ相尺寸、形态和分布的影响.结果表明,随固溶处理温度的升高,γ相尺寸增加,长大激活能为162kJ/mol.合金中枝晶间γ相的固溶温度高于枝晶干γ相的固溶温度.当固溶温度达到1160℃时,枝晶干γ相开始固溶,当温度达到1200℃时,二次γ相完全溶解;固溶保温时间为1～3h时,γ相出现分裂花样,4h时γ相发生定向排列;二级时效使γ相尺寸和数量增加,而一级时效后γ相呈双态分布.通过调整热处理工艺,可改变γ相的尺寸、形态和分布,改善合金性能,进一步发挥合金潜力     

相场法模拟Al-Cu合金连续冷却枝晶生长

采用相场、浓度场耦合的相场法,模拟了Al—Cu合金连续冷却条件下的枝晶生长过程．与以往的研究不同,本文通过指定过冷度序列,用一系列的等温凝固逼近连续冷却过程,因此避免了传统计算中温度场与相场分别采用宏观和微观两套网格及时间步长的问题．相场参数通过有限薄界面条件（thin interface limit）获得,模拟中考虑了各向异性、浓度扰动等影响．同时通过浓度场计算分析了晶内偏析现象．     

一种单晶镍基合金热处理制度的研究

通过对一种单晶镍基合金的差热曲线分析和不同条件热处理后的组织形貌观察，制定合金热处理工艺，并研究了热处理期间γ′相的组织演化规律.结果表明，实验用合金的热处理“窗口”是1 272～1 320 ℃，在1 300 ℃时，γ′相有最大的溶解速度，1 040 ℃析出的γ′相最为稳定，在该温度时效50 h后，γ′相长大，且呈球状和条状形貌，γ′/γ两相之间出现界面位错.因此，确定出该合金的热处理工艺为1 280 ℃,4 h,A.C+1 300 ℃,4 h,A.C+1 040 ℃,4 h,A.C+870 ℃,24 h,A.C.一次时效促使γ′相长大呈立方体形貌；二次时效期间，γ′相略有长大，立方度增加，排列更加规则.     

激光熔敷Ni基合金组织与物相的研究

用ＳＥＭ，ＥＤＡＸ和ＸＲＤ等方法研究了激光快速熔凝Ｎｉ基合金的组织与物相。结果表明合金中的细枝晶是由γ＇（Ｎｉ３Ｓｉ）相和与之共存的γ（Ｎｉ，Ｃｒ）相组成的，枝晶间共晶中第二相应为Ｎｉ３１Ｓｉ１２．在枝晶与其间的共晶组成的基体组织上沉淀出弥散分布的硬质强化相ＣｒＢ，Ｎｉ３Ｂ和Ｃｒ２３Ｃ６。     

发酵法制备γ-癸内酯的研究

研究了20株酵母菌转化生产γ-癸内酯的特性,得到6株有γ-癸内酯生产潜力的菌株.利用红酵母b菌株进行摇瓶发酵研究,经发酵条件和培养基成分优化,最终发酵液中癸内酯浓度大于0.8707g/L.     

土壤中痕量γ-六六六、滴滴涕的测定

介绍了用固相萃取法(SPE)测定土壤中痕量γ-六六六、滴滴涕,研究了不同固相柱、溶剂和洗脱液对γ-六六六、DDT的测定回收率的影响.结果表明:γ-六六六的线性范围为0.033～0.545 mg/L,回归方程为 y=65 971x+793.38;DDT的线性范围为0.114～11.40 mg/L,回归方程为y=121 701x+3 214.5;相关系数都在0.999以上.     

聚γ-谷氨酸高产突变株的选育及摇瓶发酵条件

对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)进行亚硝基胍和^60Co诱变，获得一株)γ-PGA的高产菌株C9．γ-PGA质量浓度由9．44g／L提高到19．76g／L，提高了109％．突变株传代10次，质量浓度保持基本稳定．通过正交试验和单因素试验对发酵培养基及发酵条件进行了优化．当发酵培养基中含柠檬酸12g／L、甘油80g／L、L-谷氨酸23g／L、氯化铵7g／L，pH7．0，装液量为50mL／250mL三角瓶。接种体积分数为5％时。37℃摇瓶发酵72h。γ-PGA达到23．32g／L。     

单纯形优化法在马氏体相结构计算中的应用

将单纯形优化法应用于ＣｕＡｌＮｉ合金以马氏体相结构的嵌入原子法计算中，获得了在各有序度下２Ｈ和Ｍｌ８Ｒ＿１马氏体的稳定能量以及对应的结构参数。     

单纯形优化法在马氏体相结构计算中的应用

将单纯形优化法应用于ＣｕＡｌＮｉ合金马氏体相结构的嵌入原子法计算中，获得了在各有序度下２Ｈ和Ｍ１８Ｒ１马氏体的稳定能量以及对应的结构参数。     

大涡模拟气固两相三维湍流射流

为了研究三维矩形射流中拟序结构的空间演化和颗粒扩散特征，建立了气固两相矩形射流流场内气体、颗粒两相运动的大涡模拟数学模型，并在此基础上完成了对流动雷诺数等于11 500的气固两相射流的数值模拟.采用亚网格应力模型模拟气相场,并用Lagrangian方法跟踪了颗粒相运动.模拟结果显示了流场流向涡拟序结构随时间发展的演变过程，同时给出了气流相三维拟序结构作用下微细颗粒在整个流场空间中的运动扩散特性.     

钢渣和γ-Al2O3对水溶液中磷的吸附特性比较

研究了钢渣和γ-Al2O3对水溶液中磷素的等温吸附特征和吸附动力学过程。考察了初始溶液质量浓度和温度对吸附作用的影响,计算了钢渣和γ-Al2O3对磷素的吸附速率。结果表明：两者均符合Langmuir等温吸附模型,对磷素的最大吸附量：钢渣（0．3055mg／g）〈γ-Al2O3（0．6868mg／g）;但缓冲容量：钢渣（0．8719L／mg）〉,γ-Al2O3（0．6131L／mg）,钢渣具有较高的除磷性价比。随着初始溶液质量浓度的增大,钢渣和γ-Al2O3对磷素的平衡吸附量均增大,并显著延长了钢渣达到吸附平衡的时间。温度升高对两者的影响不大,只是显著延长了钢渣达到吸附平衡的时间。温度较高,初始溶液质量浓度较高的条件下,γ-Al2O3的吸附速率较大,有利于吸附作用的进行;相反的条件下,则有利于钢渣吸附作用的进行。钢渣和γ-Al2O3吸附除磷的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出其对水溶液中磷素的平衡吸附量,误差基本在7％以内。     

六角切圆炉膛内气固两相数值模拟

本文应用FLUENT软件对桌电厂采用空气分级低NOX燃烧技术改造后的锅炉炉膛丙气固流场进行了数值模拟,得到气固两相的速度场和浓度场,分析了空气分级改造后炉内空气动力场特性及颗粒相的分布情况.本文的研究表明,合理调节炉内空气动力场结构,进行分级燃烧可以有效抑制炉膛结渣,实现低负荷稳燃,降低燃烧过程中氮氧化物的生成量.     

相场法模拟中参数对枝晶形貌的影响

在相场模拟中,通过偶合结构起伏和能量起伏,系统研究了纯金属熔体凝固过程中树枝晶侧向分枝形貌的影响因素.结果表明,随着过冷度的增加,枝晶尖端速度和半径增大,侧向分支越发达;过冷熔体中存在的结构起伏和能量起伏强度越大,二次枝晶越发达,当起伏强度较大时,一次枝晶可能会转变为海藻形态生长.     

晶粒长大过程的相场法模拟

Fe-C合金凝固时微观组织所形成过程的模拟,对优化工艺参数、提高铸件质量,有着重要的工程应用价值.在KKS(Kim,Kim,Suzuki.)模型的基础上,采用相场和溶质场耦合的方法,对Fe-0.5mol%C合金的晶粒长大过程进行了数值模拟.结果表明:晶体生长初期,晶粒为球状,随着时间的推移,晶粒由球状向枝晶状转变,最后形成复杂的树枝晶.对Fe-C合金的凝固过程进行实验研究及对试样进行了微观组织分析.经对比得出,模拟得到的微观组织形貌与实际凝固所得到的微观组织形貌基本一致,验证了相场模型的正确性.